近日，山东省农业科学院经作所棉花分子育种创新团队联合中国农业科学院棉花研究所、浙江大学等合作机构在《Plant Biotechnology Journal》（中科院一区，IF=12.8）杂志在线发表了题为“An Intronic Structural Variant in GhEBS1 Drives Cotton Fruit Size Divergence by Modulating Chromatin Accessibility and Gene expression” 的研究论文，该研究通过QTL精细定位及遗传变异分析，首次揭示了一个845-bp内含子结构变异通过重塑染色质修饰、调控基因表达，最终通过调控细胞分裂而影响棉铃大小的完整机制。
棉花是世界上最主要的经济作物之一，是全球最主要的天然纺织纤维来源。棉铃大小是决定单铃重的核心因素，直接关系到棉花产量。因此，大铃性状一直是棉花育种工作中的重点关注目标性状，然而，铃大小的遗传调控机制长期不明。本研究通过具有大铃性状的单片段渐渗系SL7和小铃的轮回亲本LMY22，构建定位群体，通过精细定位，将控制铃大小的遗传位点逐步缩小，最终鉴定到GhEBS1，该基因编码F-box E3泛素连接酶，进一步研究发现，该基因内含子含有一个845-bp的大片段缺失遗传变异，并通过分子生物学和生物化学手段，发现该遗传变异能够影响GhEBS1的染色质组蛋白修饰，进而调控GhEBS1的表达。通过构建转基因材料和CRISPR突变体材料，验证该基因具有调控棉花器官发育的生物学功能，并进一步通过筛选互作蛋白和转录组分析，揭示其通过调控细胞分裂相关基因的表达进而调控棉铃大小的分子机制。这项研究不仅为棉花高产育种提供了关键遗传位点，更打开了一扇理解作物驯化表观遗传调控的新窗口。
山东省农业科学院为本研究的第一完成单位，山东省农业科学院经济作物研究所王芙蓉研究员、陈煜副研究员、宋章强副研究员、潘奥博士后为本论文的共同第一作者，山东省农业科学院经济作物研究所张军研究员、浙江大学张天真教授、中国农业科学院棉花研究所何守朴研究员为本论文的共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家现代农业产业技术体系、山东省农业良种工程等项目的资金支持。
论文链接：https://doi.org/10.1111/pbi.70761
（撰写：宋章强 核稿：代建龙）
